柱截面变化对框架结构现浇板受力性能的影响研究

贾传果 胡鹏飞 张付杰

(1.山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆 400045; 2.重庆大学土木工程学院,重庆 400045)

0 引 言

我国现行混凝土结构设计规范规定,在楼板角部宜沿两个方向正交、斜向平行或放射状布置附加钢筋。对于小截面柱而言,此法可以有效地控制楼板柱角处裂缝。对于高层或超高层建筑的下部楼层,随着总层数的增加,柱(主要承受其上所有楼层的竖向荷载)截面越来越大,而梁(主要承受其上一层的楼面荷载)截面变化不大,这使得对应的楼板更接近于异形板。这种情况下,楼板的计算和配筋往往还沿用单向板或双向板的设计方法和构造要求,忽略异形板受力尤其是应力分布上的特殊性。在异形楼板转角处易出现应力集中[1-3],也容易出现板的脆性冲切破坏[4],从而导致楼板开裂。

为此,本文结合实际工程,采用ANSYS软件进行大截面柱框架结构楼板的数值模拟。从楼板主拉应力、弯矩、屈服线以及开裂程度等方面,探讨在竖向荷载作用下柱截面变化对楼板的影响,为大截面柱框架结构楼板的设计及构造措施提供一定的参考。

1 竖向荷载作用下楼板受力性能分析

1.1 算例

本文设计了一层3×3跨框架结构模型,如图1所示,跨度(L)为4 800 mm,层高为3 000 mm,梁高500 mm,梁宽250 mm,柱截面宽度(C)为500～1 800 mm。

图1 模型平面图Fig.1 Model layout

本节涉及到工程中常用的三种板格,具体如下:内板格,如图1中板①所示;边板格,如图1中板②所示;角板格,如图1中板③所示。另外,实际工程中还涉及多种荷载布置形式[1]。……